Schritt-für-Schritt-Anleitung: 3D-Druck von Gussformen für das Casting

Als 3D-Druck-Profi oder Enthusiast möchten Sie vielleicht Ihre 3D-Druckkapazitäten erweitern. Dafür gibt es keinen besseren Weg, als zu lernen, wie man 3D-Gussformen druckt.

3D-gedruckte Gussformen für das Modellguss (3D Printing Molds for Casting) gewinnen in der 3D-Druckindustrie an Popularität.

Sie weisen den Weg durch Formkästen, die Ihnen helfen, diverse 3D-gedruckte Produkte zu erhalten. Signifikant: Sie können die Produkte in Gießereien oder im eigenen Haus verwenden.

3D-Druck von Gussformen für das Casting

Was ist der Unterschied zwischen dem Drucken des 3D-Formkastens und dem Standard-3D-Druck von Projekten?

Der Hauptunterschied liegt darin, wie Sie zu Ihrem finalen 3D-Druckobjekt gelangen. Standard-3D-Druck ist ein Mittel zum Zweck: Sobald Ihr Drucker stoppt und Ihr geschmolzenes Metall- oder Kunststoffmaterial abkühlt, erhalten Sie Ihr Endprodukt.

Standard-3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren: Sie bauen Ihre Form während des Druckens auf. Ihr Design fügt sich zusammen, während die Materialextrusion aus der Druckdüse fortläuft.

Beim Gussform-Druck: Zuerst drucken Sie einen Behälter oder Formkasten, der als Inversion Ihres finalen Designs dient. Dann füllen Sie den Formkasten mit dem finalen Fertigungsmaterial, lassen es aushärten/erstarren und öffnen den Formkasten, um Ihr finales Produkt zu enthüllen.

Dieser Artikel führt Sie durch 3D-Druck von Gussformen für den Guss, Formtypen und wie Sie Formen drucken können.

Wie erstellt man eine Form mit dem 3D-Drucker?

Um eine Form oder einen Guss zu erstellen, müssen Sie die Kunst der Präzision beherrschen. Bei der Herstellung gedruckter Formen sind Fehler kostspielig. Jedes Feature, Detail und jede Anpassung hat seinen Preis – ob Einzelstück oder Massenproduktion.

3D-Druck eliminiert kostspielige Fehler beim Formen komplexer Formen. Er erreicht dies durch Präzision in geformten Teilen.

Zudem genießen 3D-Druck-Profis die Vorteile der Technologie: Anpassung von Formen für Prototypen, Metallteile, Schmuck und Guss komplexer Geometrien.

Prozess: Silikonformen aus 3D-gedruckten Teilen erstellen (14 einfache Schritte)

Schritt 1: Datei für den Formguss auswählen

Wählen Sie eine Datei, die Sie herstellen möchten oder ein Material erstellen, das Ihr Drucker nicht unterstützt.

Schritt 2: Formkasten (Mold Box) erstellen

Erstellen Sie die Struktur, die das Silikon beim Gießen um Ihr Teil herum an Ort und Stelle hält. Erstellen Sie einen Formkasten, der perfekt zum herzustellenden Teil passt.

Schritt 3: Druck vorbereiten

Der Silikonformprozess stellt keine hohen Ansprüche an einen 3D-gedruckten Formkasten. Er bietet die Möglichkeit, Standardeinstellungen für das Verfahren zu wählen.

Schritt 4: Master im Formkasten aufhängen

Sie können Ihren Master mit Eisstielen, Spießen oder 3D-gedruckten Stäben aufhängen, die auf der Masteroberfläche verklebt sind. Die nach dem Aushärten verbleibenden Löcher beschleunigen den Harzfluss durch Ihre Form.

Schritt 5: Silikonflasche öffnen und gründlich rühren

Da Silikon in zwei Komponenten geliefert wird, müssen Sie beide einzeln mischen und nach der Kombination mit dem Härter langsam mit separaten Rührstäbchen vermischen.

Schritt 6: Abmessen

Ermitteln Sie das richtige Silikonvolumen zum Befüllen Ihrer Form. Messen Sie die gewünschte Silikonmenge separat in zwei verschiedenen Messbechern.

Schritt 7: Silikon mischen

Nachdem Sie jede Komponente abgemessen haben, kombinieren Sie beide in einem Mischbecher und rühren langsam mit einem Mischwerkzeug.

Zudem müssen Sie vermeiden, Luftblasen einzurühren. Dünne Wände und alle Seiten des Bechers abschaben, um das gesamte Material zu vermischen.

Denken Sie daran: Der Aushärtungsprozess beginnt erst, wenn Sie Ihr Material gründlich vermischt haben.

Schritt 8: Silikon in die erste Hälfte des Formkastens gießen

Gießen Sie Silikon in die erste Formhälfte. Tun Sie dies langsam in einer Ecke des Formkastens und lassen Sie das Silikon zu den anderen Teilen fließen, bis es gefüllt ist.

Nach dem Gießen kleine Keile (Keys) in das Silikon drücken. Sie erzeugen Formhälften, die nach dem zweiten Guss zusammenpassen. Diese Keile müssen vor dem Gießen der zweiten Hälfte wieder entfernt werden.

Schritt 9: Aushärten lassen

Je nach Silikontyp dauert der Aushärtungsprozess 75 Minuten bis über Nacht. Bemerkenswert: Temperatur und Luftfeuchtigkeit bestimmen die Aushärtezeit. Aushärten bei Raumtemperatur durchführen.

Schritt 10: Zweite Formhälfte befestigen und Silikon hineingießen

Sobald die Form fest ist, beginnen Sie mit der Vorbereitung der zweiten Hälfte. Jetzt entfernen Sie die zuvor eingesetzten Keile.

Als Nächstes: Zweite Formhälfte befestigen und sichern. Schließlich Silikon in die zweite Formhälfte gießen.

Nach dem Gießen in die zweite Hälfte abkühlen lassen.

Schritt 11: Form zerlegen und entnehmen

Sobald beide Formhälften ausgehärtet sind, wissen Sie: Sie sind bereit, sie aus dem Formkasten zu entnehmen und zur Nachbildung von Teilen zu nutzen.

Schritt 12: Formen wieder zusammenbauen und vorbereiten

Alle Formteile korrekt ausrichten und durch Entlüftung entstandene Löcher verschließen. Zusätzlich können Sie Formteile mit Gummibändern, Riemen oder Klebeband sichern.

Schritt 13: Harzmessen und Farbstoff hinzufügen

Sie können eine größere Harzmenge mischen und mehrere Formen gleichzeitig gießen, wenn Sie mehrere erstellt haben. Gleiches: Farbstoff zu den Harzmischungsteilen hinzufügen, wie in der Anleitung vorgegeben.

Dann mischen und Harz in Ihre Form gießen.

Schritt 14: Aushärten lassen

Wie bei den anderen Aushärtungsprozessen: Material für die erforderliche Zeit (je nach Harztyp) stehen lassen.

Schließlich Form öffnen und das ausgekühlte Material entnehmen.

Wie 3D-druckt man eine Form?

3D-Druck einer Form ist kein komplizierter Prozess – er erfordert nicht viel Spezialausrüstung.

Für erfolgreiches 3D-Drucken einer Form benötigen Sie folgende Ausrüstung und Materialien, die jedem 3D-Druck-Hobbyisten oder Profi verfügbar sein sollten:

Ein 3D-Drucker

Zahlreiche 3D-Drucker sind am Markt. Je nach Budget, Projekttyp und Arbeitsplatzverfügbarkeit sollten Sie einen wählen, der Ihren spezifischen Bedürfnissen entspricht.

Ein 3D-Drucker bleibt essenziell für eine gedruckte Form, da er Formqualität durch die Präzision und Genauigkeit sicherstellt, die 3D-Druck mitbringt.

CAD-Software (Drafting Software)

CAD-Software bleibt ein wesentlicher Aspekt beim Drucken einer 3D-Form. Ähnlich wie bei der Druckerwahl können Sie so groß oder klein wählen, wie Sie bevorzugen, wenn Sie das perfekte Designtool suchen, das Ihren gewünschten gedruckten Form zum Leben erweckt.

Sie haben Optionen: Viele kostenlose AutoCAD-Äquivalente sind im Internet verfügbar. Zudem finden Sie eine große Bandbreite an Programmen, die Sie kaufen oder abonnieren können.

Die Software hilft Ihnen, Formen nach Ihren Spezifikationen zu designen und gibt Ihnen die nötigen Optionen. Zudem hilft sie, Ihre Vorstellungskraft zu strecken, um eine Form beliebiger Form zu erstellen.

3D-Druckfilamente mit hoher Hitzebeständigkeit und Steifigkeit

Ihre 3D-gedruckte Form wird vielen Temperaturänderungen und Manipulationen ausgesetzt, bevor Sie Ihren finalen Druck erhalten. Daher müssen Sie die Form aus Material drucken, das regelmäßig Hitzebiegetemperaturen standhält.

Hier können Sie Digital-ABS statt Standard-ABS (bei Amazon prüfen) verwenden. Es genießt eine höhere Temperaturbewertung für Teile, die mehr Temperaturänderungen während des Formprozesses bewältigen müssen.

Material zum Befüllen Ihrer Formen

Bemerkenswert: Nutzen Sie jedes Druckmaterial, das schmilzt und später in Ihre Formgestalt zu einem festen Modell erstarrt. Diese Materialien reichen von Sand, Metall bis zu jedem anderen thermoplastischen Material.

Wenn Sie neu im Spritzguss sind, empfehlen 3D-Druck-Experten und -Hobbyisten Silikonmaterial zum Befüllen Ihrer Formen.

Zudem ist Silikon einfach zu verarbeiten – es mischt Flexibilität und Festigkeit für überlegene gedruckte Formen.

Trennmittel (Mold Release)

Verwenden Sie stets ein Spray, um Ihre Form zu beschichten, bevor Sie Material wie Silikon hineingießen. Das Aufsprühen dieser Beschichtung in Ihre Form erleichtert das Entfernen des Drucks nach dem Aushärten.

Zusätzlich: Wenn Sie Ihr Trennmittel mit einem Backspray (bei Amazon prüfen) für Ihre 3D-gedruckten Formen gleichsetzen, stellen Sie fest: Es ist günstiger und einfacher als Wachsmodelle oder das Hoffen, dass es beim Entnehmen nicht bricht.

Kann man Formen mit einem 3D-Drucker herstellen?

Ja. Silikonformenbau ist eine Produktionsmethode, die Sie mit 3D-Druck kombinieren können, um mehrere Kopien desselben Produkts herzustellen.

Zudem ermöglicht sie die Fertigung eines Materials oder Filaments, das Ihr 3D-Drucker möglicherweise nicht unterstützt.

Kann man Keramikformen 3D-drucken?

Keramik genießt diverse exzellente Eigenschaften, die sie für ein breites Anwendungsspektrum zu Favoriten machen. Sie finden Anwendung in Chemieindustrie, Maschinenbau, Elektronik, Luft- und Raumfahrt sowie Biomedizin.

Bemerkenswert: Die Eigenschaften, die sie zu vielseitigen Materialien machen, umfassen hohe mechanische Festigkeit, Härte und gute thermische und chemische Stabilität.

Daher können Sie Keramikformen 3D-drucken. Keramikkomponenten werden mit konventionellen Technologien in gewünschte Formen gebracht: Spritzguss, Pressen, Tape Casting, Gel Casting.

Der neueste Fortschritt in Material- und Informatik bietet eine große Vielfalt an 3D-Drucktechnologien. Sie werden feststellen, dass eine Kombination von 3D-Drucktechnologien sich auf Keramikfertigung spezialisiert.

Kann man Harzformen (Resin Molds) mit einem 3D-Drucker herstellen?

Ein Harz-3D-Drucker mit hoher Temperaturbeständigkeit, Steifigkeit und Auflösung bietet Ihnen Detailgenauigkeit und Haltbarkeit für Formen vom kleinen Spritzguss.

Zudem: Wenn Sie flüssigen Kunststoff in eine 3D-gedruckte Form injizieren wollen, darf er die Form nicht schmelzen. Nutzen Sie stets Harz mit hoher Hitzebiegetemperatur beim 3D-Druck von Formen.

Weiterhin: Die Nutzung von Harz beim Entfernen eines Gusses aus einer 3D-gedruckten Form vermeidet Verschleiß, der mit diesem Prozess verbunden ist.

Kann man einen Gips (Cast) 3D-drucken?

Ja, Sie können einen Gips 3D-drucken.

Ein 3D-gedruckter Gips oder Orthopädiegips ist eine Schale aus Kunststoff, die Mediziner nutzen, um ein Glied oder Körperteil zu umschließen, um es strukturell stabil zu halten und Heilung zu ermöglichen.

Feinguss (Investment Casting)

Feinguss produziert präzise Komponenten und minimiert gleichzeitig Materialverschwendung. Wichtiger: Er hilft, sehr komplexe Teile zu erstellen – Designingenieure finden Feinguss sehr nützlich.

Er nutzt eine Schale aus Keramik, Gips oder Kunststoff, die um ein Wachsmodell gebildet wird.

Dann können Sie das Wachs mit einem Ofen schmelzen, und flüssiges Metall wird in die Schale gegossen, wodurch der Guss entsteht.

Fazit

3D-Druck-Hobbyisten und -Profis stimmen überein: 3D-Druck von Gussformen für den Guss ist eine weitere spannende Ergänzung der wachsenden Anwendungen der 3D-Drucktechnologie.

Signifikant: 3D-gedruckte Formen bieten Vorteile: kostengünstige Fertigung, komplexe Designmöglichkeiten, weniger Materialverschwendung (wo CNC-Fräsen oder Sandformen nötig wären), und die Fähigkeit, Abfallmaterial zu recyceln.